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1869年，30岁的尤里乌斯·汉恩（Julius Hann）蓄势待发，欲在学术界大展身手。汉恩拥有维也纳大学的两个物理学学位，3年前因解释了一种奇风而享誉国际。在阿尔卑斯山北侧，焚风（foehn）温暖干燥，和落基山脉以东居民口中的钦诺克风（chinook）一样。在阿尔卑斯山区，它最常在寒冷时节袭来，导致温度反常上升，据说还会引发心脏病、癫痫等疾病。在汉恩的时代，由于焚风温暖干燥，人们都以为它来自撒哈拉地区。时人大多以为当地气候影响健康应归咎于盛行气流，进而要从气流发源地找原因。汉恩则另辟蹊径，在1866年发表的《论焚风起源》中缩小范围考察焚风，认为它是一种局部效应。汉恩在阿尔卑斯山区徒步多年，手持笔记本跟踪云的移动，以此推断风型。他在大学里修习过新兴的热力学（热与运动的物理学），掌握了必要的知识，因此能根据气块（air parcel） [1] 穿越山脉后的性质变化解释焚风：气块攀升时会流失水分，下沉到北侧后则会升温，从而形成炎热干燥的风。焚风有那样的特性并非因为它源自非洲沙漠，而是因为大气的物理特性，因为热与运动的相关性 [2] 。
这是一个国际研究项目（我称之为动力气候学）的历史奠基时刻。动力气候学应用热与流体运动的物理学来解释气候条件在地表的历史分布情况与现实分布情况。人类世历史阶段理应重视动力气候学，因为它开始将“从人类行为到地球进程这一跨时空尺度的相互作用问题概念化，并着手处理之” [3] 。
早在哈布斯堡家族统治维也纳时期，动力气候学就在奥地利蓬勃发展。我们即将看到，彼时，这个多元帝国正处于现代化动荡之中，新科学应运而生，汉恩若为国家服务必将得到丰厚回报，他很快就会获得帝国-王国（kaiserlich-königlich，k.k.） [4] 科学家的尊贵头衔，成为哈布斯堡君主国全境认可的专家。要知道，19世纪时君主国领土达70万平方千米，遍及中欧、东欧与南欧，几乎是今日德国的两倍大小。现在，汉恩已开始整合来自全国的数据，打开一扇欧陆尺度的窗口，去观察大气层的运作情况。
然而，步入而立之年的汉恩为何在这个夏天陷入了自我怀疑？他在日记里写道，自己在维也纳前途“未卜”。他饱尝思乡之苦，想念家乡的山峰，它们助他走向成功，而他则“像年轻时那样” [5] ，渴望山林的“平和”与“仁慈”。他徘徊不决，想放弃科学事业，重回曾经念书的修道院，去过隐居生活。
地理学家段义孚曾说，现代化是“宇宙”之力与“壁炉”之力两相拉扯的过程：人们既渴望冒险，去超越已知边界，又难舍熟悉的环境的稳定 [6] 。本书探讨了在19世纪，气候学如何在这一矛盾的影响下成为一门全球科学。本书提出，对气候的现代理解，本质上意味着一种跨时空尺度的思维方式——对哈布斯堡君主国这样一个融合了中世纪王国与现代法律的多民族政体而言，这种思维方式乃出于政治必要。
一直以来，全球大气环流理论都没有重视比大型热带气旋更小、持续时间更短的气流运动。直到20世纪，以汉恩为中心的科学家们才填补了这一缺憾，他们描绘了不同尺度的气候学相互作用的图景，其成果至今仍是气候模型的基础。现代气候科学的现代化之处便在于其整合了尺度迥异的现象，而这需要根据不同尺度定制方法。例如，卫星是跟踪飓风的理想工具，但若论记录与幼苗生长相关的微小温度和湿度变化，那它束手无策。更何况不同尺度的大气现象绝非彼此独立。不知何处而来的一阵微风吹得书页沙沙作响，可能隐隐预示沿海风暴将至。太阳能使赤道地区的空气升温上行，进而搅动了半球气流，产生了小型涡旋（eddy），又生成了更小的旋风（whirl）。全球变暖何以影响广泛，难以预测？正是这些跨尺度的能量交换乃至物质交换所致。水在大气颗粒周围凝结成云的微观过程，与云对全球辐射能量平衡的宏观影响有何关联？如何模拟这种关联？这是今天的科学家面临的一大挑战。要想预测地球一个世纪以后的平均气温，科学家便不能无视那些极快、极小尺度的过程，例如云的形成。他们采取所谓的“尺度分析”（scale analysis）来处理这一问题，即根据当前目标评估哪些现象是重要的，研究这些现象以得出合理的近似值。动力气候学的发展史讲述了一个跨尺度、多因果探究世界的故事 [7] 。
2001年，我开始了有关本书的研究，那时的气候科学与今天（2017年）差别很大。当时的气候模型几乎全与温室气体浓度增加对全球的影响有关。绝大多数模型的时空尺度太大，无法做出有效预测，以协助中观生物群落规划；它们也没有考虑区域尺度的影响机制这一因素。直到最近，很多人在建模时才重新关注区域影响 [8] 。与此同时，有关气候变化的国际协议谈判陷入僵局，更证明有必要在地方与区域层面采取行动，因此需要基于这些空间尺度的可靠预测。早在21世纪初，少数几个研究小组就开始模拟区域影响，其中之一是CLEAR（阿尔卑斯山区气候与环境小组），该小组强调交替采取地方与全球视角，也就是尺度缩放 [9] 所具有的价值。他们以瑞士为例，指出阿尔卑斯山区恰如其分地证明了小尺度气候分析与全球建模同步进行大有好处。该小组的项目在今天看来似乎平平无奇，放在20世纪才能显示出几分先见之明，我却觉得它与哈布斯堡气候学带给我们的教训遥相呼应。
哈布斯堡的科学家们没有计算机辅助，于是发明了各种独创方法来探测、模拟、表示大气运动。比如利用植物作为测量仪器，或把河床想象成大气波动模型，再如开创新式文学体裁与制图流派。也许你从未听说过这些科学家的大名，但他们因聪明才智显赫一时。汉恩在1910年被提名诺贝尔奖，一位美国同行如此评价汉恩的大作：它“如同矗立在尼罗河谷的吉萨金字塔一样，远超其他作品” [10] 。还有人评价汉恩及其同事的研究“兼容并蓄”。哪怕是今天，大多数气候学家仍专门研究单一尺度，“而奥地利科学家早已跨越时空尺度，考虑了从全球环流到边界层湍流”，从行星尺度到农业与人体健康尺度的各类现象 [11] 。这些科学家甚至发展出一套新的概念工具，以便跟踪从半球流动到分子运动的能量转移。他们还开创了新的叙事形式，使其见解在大众听来也活灵活现。这种将区域风与半球环流联系起来的新思维方式，反过来为哈布斯堡跨国依存的理念注入了活力。
21世纪的读者翻开《奥地利民族志》第一卷（1895）时，可能会大吃一惊，里面居然收录了一篇题为《收集植物通行名称之要务》 [12] 的文章。人类文化研究与植物学有什么关系？在这个多民族国家中，人文科学的兴起与非人类环境的研究有何联系？
历史学家过去二十载的研究已经证明，在漫长的19世纪，环境知识的形成离不开欧洲的帝国建设。首先，帝国扩张的确无可挽回地彻底改变了殖民地的环境。环境史学家指出，帝国耗尽了殖民地的自然资源，破坏了当地生态系统，引入的外来物种往往给本地物种带来灭顶之灾。欧洲人自称“自然的主人”，以其优越性为帝国扩张辩护。但在欧洲的主宰下，人类也好，非人类也罢，全都成了受害者。有时，非人类环境面对强加于己的控制会展开报复，于是流行病肆虐，洪水、地震来袭，诸多灾难爆发。 [13] 有时，帝国也会制定保护政策，但往往以损害原住民的利益为代价。这都是环境与帝国关系的悲剧一面。 [14]
与此同时，现代帝国的环境史也是一部学习史。它不像乔治·巴萨拉（George Basalla）在20世纪60年代所说的，无畏的欧洲博物学家深入蛮荒之地，获得累累硕果并开启16世纪自然历史知识大爆炸。 [15] 我们不能忘记，某些知识传统在殖民化过程中失落了，甚或遭到强行压制。过去的20年里，历史学家反而明确指出，大都会精英们的知名发现其实是对殖民时期博物学家与当地知情人士的知识的挪用。 [16] 如今所谓的生态学类型的知识便是这样产生的，特别是动植物分布情况与气候、土壤条件相关性的知识。实际上，新物种的分类工作一直在帝国扩张的前沿地带开展，尽管不久之后这些新编目的物种就会消失不见。 [17] 换言之，环境知识的增长与帝国主义招致的环境毁灭之间，存在一种叫人不安的紧密关联。
除此以外，近现代一些效忠帝国的科学家也猛烈抨击了帝国主义及其对生态破坏的影响，从18世纪的约翰·福斯特（Johann Forster），到20世纪的阿瑟·坦斯利（Arthur Tansley）。20年前，理查德·格罗夫（Richard Grove）认为，殖民时期的博物学家目睹太平洋岛屿上的环境恶化，明白了欧洲人是这一切的罪魁祸首，为此他们采取了一系列措施，并孕育了现代环境主义。最近，海伦·蒂利（Helen Tilley）指出，在20世纪，身处非洲的英国科学家们对比了欧洲土地使用方式与当地农业可持续发展模式，据此衍生出环境主义思想 [18] 。在某些情况下，帝国科学的确不受帝国意识形态制约，并产生了真正的新知。19世纪的帝国尺度对环境科学政治史同样重要。帝国的信息交流网络为20世纪末的全球科学奠定了基础，并使人联想到“行星意识/地球意识”（planetary consciousness） [19] 。从这个角度来看，帝国是一个实验场，在这里可以探索广布的人类、非人类与无机世界的依存关系。 [20]
本书探究了19世纪各个帝国在知识生产方面的作用，特别是与气候相关的知识，在19世纪和20世纪初，欧洲语言中“气候”的含义不断变化。自古以来，气候就意指太阳辐射的纬度效应，“klima”在希腊语中表示倾角或太阳光入射角。两个半球各有三个气候区：极地对应寒带，中纬度对应温带，赤道对应热带。然而到了19世纪，地理探险家、医学及农业研究人员开始关注大气条件的复杂空间变化。因此，19世纪末的科学家们区分了“太阳气候”与“物理气候”（或“陆地气候”），前者乃根据太阳辐射，以及已知的地球大气成分，预测热量分布；后者指受某些因素影响的气候，这些因素包括地表形态，以及土地、水和植被的分布情况等。术语上的混乱反映的是尺度这一方法论问题。19世纪的科学家们有了行星大气环流的基本物理模型，但他们无法将这些模型与整个地表气候细微变化的诸多证据结合起来。1908年，西里西亚温泉镇库多瓦的一位医学作家表示：“‘天气或大气状况’这个稍显严格的气候定义不大常用，但即便是这个短语在下文中也不尽准确，我要为自己找不到适当的字眼而道歉。” [21] 因此，在19世纪，气候根本就是一个模糊的概念，所以才不被历史学家重视。
气候的时间维度与空间范围一样含混，从医学气候学和农业气候学中的季节尺度，到冰期理论中的地质尺度，不一而足。基于不同时间尺度产生的观点的确无法调和。19世纪30年代和40年代出土的古代冰期证据，与有记录以来明显稳定的地球气候，两者如何统一？ [22] 如果气候意味着时间平均状态，那么多长的时间间隔才适用于气候的定义呢？
最后，气候的含义也因其对人类利益的影响大小而有所不同。亚历山大·冯·洪堡（Alexander von Humboldt）曾将气候定义为所有可感知的、会影响我们感官的大气变化，这个定义很有名。 [23] 这一人类中心主义的定义反映了一个事实，那就是气候会影响人类全部生活，包括健康、农业、劳动、贸易，乃至心理。气候科学就起源于改善生活的实际做法。我们有关气候的大部分知识都来自日常经验，涉及自然的方方面面，它们与大气彼此依存，例如植被、水源和土壤条件。历史学家已经指出，专业科学家的知识往往来源于以气候知识为生的人，例如农民、水手和渔民。 [24] 同时，气候学知识也来自新科学领域的专家，包括植物学家、护林员和林务官、农业科学家、地质学家、古生物学家、矿业官员、医学地理学家、药剂师和浴疗学家等。例如，19世纪的植物学家将植被称为理想的气候记录仪，“随处可见当地气候特征”，而地质学家则认为冰川是最好的“气候测量工具”。 [25] 许多机构都产生了与气候学相关的知识。在欧洲大学里，气候学知识一般在三个院系研究、教授，即地理学、物理学与医学。气候知识不只在大学产生，公共气象观测站、林业或农业学院、奥地利大众气象学会等志愿协会都会产出气候知识，欧洲的探险家和世界各地的旅行者们也在积累气候知识。 [26] 因此，气候研究对各类人群都有实际作用。与此同时，科学家对位于大气圈上层的大气现象越来越感兴趣，而这些现象只有无畏的登山者和热气球爱好者才有机会接触到，而且它们与人类生活也没有明显关系。 [27]
人们是从什么时候开始，用单数形式谈论“气候”，将其概括为整个地球的单一属性的？我们将在第七章和第九章看到，全球气候的概念要到19世纪70年代才在中欧流行起来，时人正激烈辩论人为气候变化的议题。但故事只讲了一半。同样重要的是随之而来的对“局地气候”的严格定义。直到科学家与其他很多对气候专业知识有不同见解的人广泛接触，多尺度的现代气候概念才诞生。
19世纪的欧洲帝国将气候学作为一种工具，以便通过改造新征服的殖民地的环境，达到帝国的发展目标。气候研究与全球生产贸易分布的迅速变化，以及军事冲突地带的转移有关。在气候研究的帮助下，资本主义的全球传播在当时被理解为“鼓励各国最有效地利用其特殊资源，以便最好地发挥世界各地的禀赋” [28] 。18世纪的知识分子一般会认为，社会与自然环境契合要归功于上帝的神圣计划。 [29] 19世纪的地理学家则认为这是生物和文化相互适应的结果，但帝国主义者却打算干预这一过程。气候适应理论支持欧洲人永久移居“热带地区” [30] 。原则上，气候学可以为农业定居点和殖民城镇的选址提供建议，尽管不是次次都能奏效。它还启发帝国在殖民地高山地带建造医疗康复中心，善用那里更凉爽干燥的空气，治疗在热带地区患病或疲倦的殖民者。 [31]
一位历史学家说19世纪的气候学是“一潭死水” [32] ，这的确适用于某些地区。对于很多欧洲帝国的海外殖民地而言，气候学是零散地研究当地气候，一再重复、自以为是的理论，说“热带地区”无论如何都不适合欧洲劳动力生存。 [33] 19世纪中期，在整个欧洲和北美地区，政府和私人社团都设立了气象观测网络。但收集这些数据主要是为了进行风暴预警。哈布斯堡气候学家亚历山大·苏潘（Alexander Supan）在1881年解释说：“天气研究向前发展，气候研究却随之停滞。” [34] 1908年，内皮尔·肖（Napier Shaw）抱怨英国气象局“浪费”，他当时刚卸任局长。数据不断涌入，但目的是什么？肖也感叹帝国网络不连续——“在不列颠群岛有4个气象观测站和超过400个不同的数据收集站点；在霍利黑德有一个精密的测风仪；国外也有豪掷的投资；直布罗陀有一个风速计，圣赫勒拿也有一个；马尔维纳斯群岛（福克兰群岛）有一个日照计，英属新几内亚有半打，广阔的海面上还有几百台。” [35] 肖所说的“浪费”，是指帝国海外殖民地的科学家无法，或不愿将殖民地当地的观察整合进全球模型。 [36]
当然，科学和帝国历史的写作，往往会假定帝国科学家与当地资料收集者之间存在利益或认识论上的分歧。在这种学术路径下，帝国科学家被视为知识的“统合者”（lumper），即倾向于概括一般规律，反对坚持局地自然特性的“分割论者”（splitter）。伦敦植物学家约瑟夫·胡克（Joseph Hooker）就是这种帝国科学传统的代表，他是皇家植物园的园长，他说，位于殖民地的联络人太关心“细微的差异，而它们……基本没有价值” [37] 。照这样说，现代科学全球视角的兴起，乃以牺牲当地视角为代价。
然而，历史学家对19世纪亚欧大陆各帝国知识生产的地理情况不甚关注，无论是哈布斯堡王朝、罗曼诺夫王朝、奥斯曼帝国还是清朝，都是如此。在这些国家，都会知识与地方知识之间的分界线远没有那么清晰。而且这些国家都有能力管理多种文化，并有多个行使权力的中心。他们使用现代科学的工具，部分是为了创造帝国“自我描述的新语言”，它可以取代简化版民族主义。这些科学打破了民族与种族的具体分类，追踪了移民、混合和文化变迁的历史。换言之，这些晚期帝国的科学将人口与领土的混杂定义为经验事实。 [38]
由此可见，现代国家并不都用同样的方式使社会“清晰可辨”。 [39] 想让一处地界及其人口易于归类，并不需要抽离当地特性。相反，“国家视角”可能需要突出帝国的多样性。制图史学家明白，地图不只反映世界，还会通过选择性地呈现领土的某些特征来放大其与环境的某些互动方式，掩盖另一些，进而构建领土的轮廓。如此一来，强调异质性的地图可能有助于保存当地环境和文化差异。 [40]
在哈布斯堡君主国治下，特别是民族志、医学、自然地理学等学科的“局地知识”往往被视同“帝国科学”，并受帝国政府资助。彼得·贾德森（Pieter Judson）等人最近的研究表明，19世纪的哈布斯堡君主国创造了一个合法空间，在这里，即使曾经是农奴，也可以维护自身的公民权利并努力致富。国家的分权结构非但没能抑制现代化，反而促进基层政治和文化多元主义蓬勃发展。 [41] 早在1817年，哈布斯堡家族的大公约翰（Johann）——自然志的主要赞助人就阐明了一条原则，即爱国主义（爱乡主义）与效忠皇室可以并行不悖。“奥地利的力量在于地方的多样性……人们应该小心翼翼地保护它……之所以历经不幸的奥地利仍能恢复元气，就是因为每一个州都自成一体，可以独立于其他地方自给自足，但又能忠诚地奉献于全国。” [42] 既往研究提示了这种意识形态在民族志、医学和自然地理学等领域的含义。在这些领域，为民族主义服务，甚或是为后哈布斯堡时代历史学家所称颂的“民族思想流派”服务的研究，都是教育部赞助的，并且经常由效忠哈布斯堡的科学家用德语发表研究成果，以此支持“多样中的统一”的意识形态。 [43]
因此，奥地利民族志学会曾指导其成员从农民，特别是妇女那里收集植物学知识。 [44] 了解多种方言中植物的流行称谓，植物学家和民族志学者就能一起追踪特定物种的空间分布，以及特定方言的传播情况。这类研究具有特别重要的意义，“在多语言的奥地利……流行称谓不仅有语言学意义，还是文化历史的记录”。我们会在第十章中谈到，有时，同一名称会被用于指称不同植物，而这一发现对解释气候和生物之间的关系影响深远。同理，民族志学者们也主动记录了当地风的特殊名称，以及与之相关的仪式。因此，汉恩才会熟知阿尔卑斯山农民的谚语。“冬天爬楼梯，就少穿一件外套。” [45] 这句谚语是说，在这里常识发生颠倒，气温不再随海拔上升而下降，这给汉恩提供了大气热平衡状态的线索。哈布斯堡君主国赞助精细的民族地理研究，而这往往涉及在君主国全境调查自然物种的分布情况，从而识别语言与文化的差异。这些研究因为重视自然多样性的价值，促进了“本土地方”与“帝国空间”的融合。 [46]
奥地利帝国的气候学值得与19世纪其他帝国国家科学事业做比较。帝国-王国科研机构中央气象学和地磁学研究所（Zentralanstalt für Meteorologie und Geomagnetismus，以下简称ZAMG）于1851年在维也纳成立，比普鲁士皇家气象研究所落地晚了4年。英国气象局由1854年成立的一个委员会改弦更张建成，法国气象局成立于1855年，美国气象局成立于1870年。和其他所有气象局一样，ZAMG负责利用新的电报技术，预警即将到来的风暴。在19世纪60年代的国际风暴预警系统发展中，奥地利科学家的确发挥了积极作用，例如在1873年主办了第一次国际气象大会，并在会上就气象电报公约进行谈判。但发布天气预报的工作为大多数ZAMG科学家所不屑。第一任所长卡尔·克赖尔（Karl Kreil）痛苦地发现，他不仅要预测天气，还要对天气负责——在某些圈子里他被称为“天气制造者”。鉴于当时落后的气象知识，克赖尔认为离可靠的天气预报还有很长的路要走。他曾试图在科普文章里说服公众相信，当前最有用的知识不是“根据大气的每日波动来安排农事，而是一劳永逸地根据特定地区的平均气候特征安排农事” [47] 。克赖尔及其同事发自内心地相信，他们的研究有益于国家，但取得成果需要掌握长期规律，而不是进行短期预测。换言之，有价值的知识源于气候学，及其对农业、医药、旅游、贸易和军事行动的实际价值。
从有限的19世纪大气科学历史文献来看，奥地利的大气科学似乎与众不同。在柏林、伦敦、巴黎和华盛顿特区的国有气象观测站，气候学研究似乎经常被视为18世纪的怪异古董，是地方业余爱好者或农民可以尝试的消遣活动，但与现代科学关系不大。只在极少数情况下，北美和西欧的气象官员才会选择投资气候研究，也就是说，他们很少把首要任务从短期预测转为长期规划。 [48]
气候学在亚欧大陆幅员辽阔的帝国，例如俄国、印度和奥地利，尤其勃兴。这些国家的科学家面对可供地理学研究的广袤连续领土，开始以新的方式思考。他们将持续有效开发领土资源作为目标，着手绘制“自然区域”与“过渡区域”。一位俄国的历史学家一针见血地指出，这是一个“区域化”的科学项目。19世纪的区域化科学是一项综合事业，是为了在更大的整体背景下分析局部差异而产生的。 [49] 这些地区的基准定义需参考气候：平均温度和降雨量是建构帝国差异心理地图的基本数据。因此，科学家们开始重视气候的异质性，并寻找差异出现的原因。
是否强调帝国人类与非人类主体的多样性（即将帝国气候学看作追求连贯性的概览，还是看作局部细节拼凑的结果），一直是一个战略性的政治决定。在印度气象局（成立于1875年）局长亨利·弗朗西斯·布兰福德（Henry Francis Blanford）看来，南亚次大陆是气候学研究的理想地区：这是一整块陆地，几乎完整地呈现出地表所有的气候变化，在这里，热带风暴的形成过程一览无余。他认为，用单数谈论“印度的气候”，“就如同我们说印度人属于单一种族，拥有同一种种族特质与社会特征，文化与信仰也没有差别”一样，会误导他人。 [50] 但也有一些人基于全然不同的政治价值，表明适合在印度进行气候学研究。他们强调，印度的气候有序而规律（用单数形式表示气候），英国科学可以轻松概括之。 [51]
弗拉迪米尔·柯本（Wladimir Köppen）在1895年提出，在俄国，气候学跟随沙皇的军队，向克里米亚、高加索、西伯利亚和更远的地区推进。“俄国征服西部，迅速扩展了我们的知识。因为俄国的科学观察者紧跟俄国大兵的步伐，抓住一切观察和收集数据的机会……迄今为止已经积累了一系列实用的连续气象数据。” [52] 俄国最杰出的气候学家亚历山大·沃伊科夫（Alexander Voeikov，1842—1916）的研究，就是拓展疆土、迈向现代化的帝国雄心的写照。他提出了全球气候系统和气候对社会生活影响的理论，认为可以通过合理用水来改善不利的环境。 [53] 瓦西里·道库恰耶夫（Vasilii Dokuchaev）主持了一项更为审慎的土壤科学研究，即在俄国草原“黑土”地区，调查人类因素导致的气候变化。 [54] 凯瑟琳·埃夫图霍夫（Catherine Evtuhov）指出，面对道库恰耶夫所收集的“庞杂数据，中央政府几乎无从下手” [55] 。由此可见，雄心勃勃的俄国科学家和公民都在努力开发科学的农业评估和改进方法，但帝国政府对这些方法似乎毫无兴趣。
美国的情况不大一样。洛林·布罗杰特（Lorin Blodget）在《美国气候学》（1857）一书中明确反对美国气候特别“多变或极端”的说法。 [56] 布罗杰特坚持认为，在西经100度以东的地区，气候条件相当“统一”。山脉横亘之处，“没有所谓的阴面或阳面，两边山坡的物产也没有任何差别”。布罗杰特的观点对本研究的启发在于，他对比了美国气候的均匀特征与“欧洲南部和中部常见的气候突变或气候局地变化” [57] ，最终得出结论：无论气候有怎样的局地变化，科学界都无须关注。他理想的研究对象是气候的统一性，而非多样性。因此，当我们得知美国联邦政府几乎没有为区域气候调研投入资源时，也就不会吃惊了。 [58]
在奥地利，气候学也与帝国建设紧密相连。对于哈布斯堡中央政府而言，气候学的研究目的不是探索一片黑暗大陆，而是在变动中重新想象那片熟知的大陆。七个世纪以来，经过政治联姻与战争，哈布斯堡王朝获得了一连串错综复杂的王国、公国与侯国领地。它地跨十九个经度，山脉纵横交错：其中一条从最西端的福拉尔贝格高大的阿尔卑斯山脉向东延伸，再沿着亚得里亚海向南转入迪纳拉山脉，在这里形成峭壁；另一条从波希米亚山地向东升至喀尔巴阡山脉，这条基本没在地图上标明的山脉，将哈布斯堡家族最近征服的加利西亚孤立起来。铁路通车之前，该国基本依赖主要河流多瑙河运输。多瑙河发源于阿尔卑斯山的冰川融雪，向东流经维也纳、普雷斯堡（布拉迪斯拉发的旧称）和布达佩斯，进入19世纪时还被奥斯曼人掌控的土地，再汇入黑海。哈布斯堡的大部分地区（例如匈牙利大草原的草场、亚得里亚海沿岸多孔的岩石地，以及阿尔卑斯山脉和喀尔巴阡山脉的高海拔牧场）只有在降雨量充足和气温温和的短暂时节里，才有可能发展农业。气候变化很容易引发饥荒。但降雨过多，多瑙河及其支流流域又可能经历大洪灾（尤其是那些森林被砍伐的地区），山区也可能发生泥石流。在喀尔巴阡盆地的沼泽地，18世纪的水资源调节尝试对生态系统造成了严重破坏，并威胁到洪泛区的农业。哈布斯堡君主国境内的运输与通信高度依赖气候。在欧洲的小冰期（大约从13世纪到19世纪初），多瑙河部分地区经常结冰，大雪全年阻碍某些山路通行。但1860年左右气候温暖起来，这说明过去的基线预测不一定可以指导未来。 [59]
图1《库普雷什科的喀斯特地貌》描绘的是波斯尼亚和黑塞哥维那的地貌，齐格蒙特·阿伊杜基维奇（Zygmunt Ajdukiewicz）绘于1901年。迪纳拉山脉的喀斯特地貌以落水洞（sinkhole）、岩洞和地下河流著称
19世纪的中欧剧变既发生在社会经济层面，也发生在气候领域。小说家和博物学家阿达尔贝特·施蒂弗特（Adalbert Stifter）在19世纪中叶写道：“现在，一个小村庄及其四周，可以靠现状、自己已有的东西和所知的东西，关起门来生存下去。但是过不了多久，村庄就要卷入外部世界的交易之中了。” [60] 19世纪的哈布斯堡帝国还是个广袤但半封闭的经济体系，被排除在19世纪30年代的德意志关税同盟 [61] 之外。奥地利在海外殖民地竞争中落后，也不大可能在东南欧继续扩张。在其境内，标志性的资本主义现象，即地理不平衡已经浮现。从拿破仑战争结束到1873年股市崩盘，工业化改变了哈布斯堡帝国的生产形态。曾经在经济上自给自足的地区，现在成了帝国的“边缘”，大量移民涌入君主国新兴的工业中心。股市崩盘后，资本投资又转移到边缘地区，好利用那里更便宜的土地、原材料和劳动力。 [62]
在这个背景下，气候志这个新体裁（见第六章）发挥了一定的指南作用，给出重新利用自然环境来适应新经济的建议，包括引进新作物（用甜菜制糖，用马铃薯制酒）、发展旅游产业、建造温泉浴场或疗养院做“气候治疗”等。同时，帝国的气候学家们要在发展派与保守派之间选边站。在某些地区（首先是波希米亚、匈牙利大平原，以及卡尔尼奥拉、达尔马提亚、克罗地亚和波斯尼亚的喀斯特地区），人们谴责森林砍伐或沼泽排水导致了历史记忆语境下的气候恶化。 [63] 人们认为无论在哪里，重建森林都会打造一个更湿润且有益农业的气候环境。所以，对人类历史上可疑的气候变化的调查都高度公开，且政治上也充满正义。
图2《被遗弃的天使之家》，描绘的是匈牙利东部，绘于1891年。请注意背景当中这一地区标志性的吊桶井
综上所述，奥地利的气候学历史，让我们看到这门科学与19世纪的帝国主义在各方面都有密切关联。同时，超国家的科学机构也创造了一个观察自然世界的独特视角。奥地利皇帝的大臣与华盛顿特区、圣彼得堡的行政人员不同，他们觉得，无论是出于实用性目的还是意识形态建设，都有必要研究气候，还要深入最小尺度的细节。他们也和英国科学家不同，英国科学家坚持认为印度的大气条件大体有序，哈布斯堡科学家则更愿意处理那些现实的复杂数据。我们即将看到，他们日常就关注微小波动和统计细微之处，同时还追求全面概述。
尤里乌斯·汉恩就是最佳例证。他承认自己曾花掉整整一周的时间，去确定如何最好地对欧洲中部和南部的气压分布进行标准化测量，并用弗朗西斯·培根的观点来说明其做法的合理性。培根曾经说过，忽视细节的自然哲学家就像一个傲慢的王子无视一个贫穷妇女的请愿：“如果因为太过微不足道，他就不关心这样的事情，那他既上不了天堂，也统治不了天堂。” [64] 培根的“自然帝国”隐喻强调了哈布斯堡科学戒律与多民族帝国在逻辑上的关联。奥地利皇帝弗兰茨一世（1804—1835年在位，即神圣罗马帝国皇帝弗兰茨二世）也曾因全面了解哈布斯堡家族统治的国度，而得到几乎一样的称颂。弗兰茨一世是第一个自称“奥地利皇帝”，并将王朝领地设想为一个统一国家的统治者，他因忙于处理那些看似无关紧要的地方事务而闻名。特别是他还经常巡视各州，据说他在巡视过程中展示了自己“广博甚至说得上是包罗万象的知识，包括伟大帝国所有地区的法律、习俗和道德……他常常挂在嘴边的一句话是：‘事物的大小不可根据普遍原则先验划定；一物只有在与他物对比时，才有大小可言。’” [65]
我们需要把气候科学史看作尺度缩放史的一部分，即为了获得通用的比例标准，要去调和不同的测量系统（有正式的，也有非正式的，它们旨在观测现象世界的不同片段）。在自然科学和社会科学中，缩放（缩小与放大）是指调整模型以适用于更大或更小空间、时间维度的过程。但缩放也是我们每天都在做的事情。它构成我们的思考方式，例如，一个人的投票会如何影响全国选举？购买混合动力汽车能否减缓全球变暖？它也可以是参考遥不可及的时间、地点来定位已知世界的方式。应用缩放，我们可以多地点地权衡人类行为的后果，并在多个治理层面协同行动。缩放取决于不同层面的因果因素，从个人的想象力到地方性的基础设施、机构和意识形态。对于今天的历史学而言，关注尺度缩放正当其时。尺度缩放和“放大”不同。与其做非此即彼的判断，我们不如从历史的角度，去思考综合、跨越不同尺度的观察、分析与行动意味着什么。 [66]
尺度缩放是制作约翰·特雷施（John Tresch）所说的“宇宙图”的必要步骤，而宇宙图是我们表现自己与宇宙其他部分联系的工具，它也能描绘我们的相互联系与相互影响。因此，梳理尺度缩放史要求我们从特雷施的模型中抽象出“物质化”（materialized）的知识史。如其所言，“当宇宙学思想在物体、技术网络、日常实践和社会组织中被固定、安置和传播时，它们就具有了实存的力量” [67] 。因此，描述尺度缩放史必须关注对应的工具和实践，且不限于传统意义上的测量工具。例如，本尼迪克特·安德森几十年前就指出，小说和报纸是19世纪打造新思维尺度（即国家）的关键早期工具。 [68] 最近，理查德·怀特回顾了19世纪时，铁路在北美创造一个新的政治化空间中的作用：运输速率提供了度量远近距离的新指标。 [69] 而谈到气候变化，一些最关键的测量工具（即比照着大规模、长时间的大气过程，去思考此时此地的天气）不是人为制造的，而是被人发现的，它们包括迁徙的动物、树的年轮、冰芯、化石、岩石和活着的植物。
在19世纪，对尺度的想象十分活跃。大量的技术进步（包括显微镜、望远镜、摄影、电报和电子钟的改进）使人类能够深入更小的空间与最短的瞬间进行观察，再向外延伸，越过地球，抵达太阳系、银河系，乃至更远的地方。19世纪已经有人谈到了时间和空间的湮灭。当时的时空测量史无前例地仔细。新的时空尺度也被引入，例如十分之一秒、一个电子宽度、光秒、平流层高度、地壳深度等。与此同时，世界上出现了前所未有地多样的规模与形式的政治体。1850年左右可能是国家形式多样化的高潮期，那时拿破仑战争的动荡已经结束，民族国家尚未普遍建立。 [70] 因此，当时人们的政治想象力并不局限于民族国家的空间尺度，以及历史记忆的时间尺度。总而言之，个人与国家之间、民族与帝国之间、小尺度与大尺度之间的关系，存在丰富多彩的建构方式。如今，我们的思维已经局限于统计推理，乃至倾向于将微观现象仅当成宏观现象的实例或例外。但在19世纪，另类想象层出不穷，宏观和微观之间的关系可以是象征性的，也可以是隐喻性的或生态性的。我们会在第一章看到，哈布斯堡王朝的图像学保存着文艺复兴时期宇宙论的活力。
同时，新的表现方式把不同尺度并置，制造出戏剧性效果。本书第二部分追溯了19世纪哈布斯堡王朝的一系列新技术和方法，包括媒介和不同领域（风景画、地理学、虚构文学和大气物理学）的新技术，它们都致力于在兼顾整体的同时，精确呈现局部细节。当时非哈布斯堡作家和艺术家也在开发相关表现方法。例如，美国的弗雷德里克·丘奇（Frederic Church）的风景画，从浪漫主义转向了詹妮弗·拉布（Jennifer Raab）所说的“信息美学”（aesthetic of information）。在这种美学中，画家会刻画大量的自然细节，它们将与一切统一的整体印象相抗衡，并最终取得胜利。这种新转向源于丘奇对生物的相互依存关系的认识，这促使他重新将自己定位成景观设计师，好把自然当作一个“活生生的系统”解蔽。 [71] 同样，文学学者们也发现，某些维多利亚时代的小说将人类的故事融入地球历史的宏观愿景当中。安娜·亨奇曼（Anna Henchman）最近在研究报告中说：“维多利亚时代的作家在自我和宇宙、部分和整体之间不停地来回游走。” [72] 这类尺度缩放的文学联系，往往是对科学发展的直接回应。杰西·奥克·泰勒（Jesse Oak Taylor）写道：“小说可以调和进化、气候和地质变化的漫长时间尺度与人类历史和日常生活的时间尺度。” [73] 就这样，19世纪气候学的多尺度视角，与一系列看待、表现人类与自然世界的新方法相互依存。
当然，这些美学趋势当中有一些非但不具启发性，还可能会混淆概念。将注意力从人类事件转向宇宙事件，可能是一种混淆地球上人类与自然两者关系的策略。就此而言，维多利亚时代的科学家们喜欢比较英国工业的能源消耗与宇宙尺度下的热力学能量“耗散”。如此一来，不可持续的生产系统就变得合情合理，且无可避免。 [74] 因此到了19世纪，人们越来越需要一种可以约束想象力的表现方法。
本着这种精神，哈布斯堡世界的许多人展开了尺度缩放研究。他们坚信，不能仅凭人类关心的尺度去衡量自然，即在研究极小尺度的自然或极大尺度的自然时，要有其他的尺度标准。生理学家、捷克民族觉醒领袖J. E.普尔基涅（J. E. Purkyně）在其创办的科学杂志《生活》的创刊序言中写道：“我们认为，任何人都不应反对更细致、审慎地讨论这些看似无关紧要的问题，因为在无限的自然界，没有无足轻重的事，人类的需求也并非唯一的衡量标准。” [75] 地质学家和自由派政治家爱德华·修斯（Eduard Suess）也坚信，“地球可以由人类来衡量，但不能根据人类尺度来衡量”。他解释说：
大小的标准，以及自然现象持续的时间与强度的标准，很多时候都受限于人类身体……谈到“千”时，我们用到了十进制系统，并随之用到了四肢。我们常用脚丈量山，用人类平均寿命比较时间长短，这都是因为我们拥有一具脆弱的身体。我们不自觉地从个人经验出发，判断“激烈”与“平淡”。 [76]
哈布斯堡气候学先驱纷纷响应尺度缩放这一议题。ZAMG的创始人卡尔·克赖尔坚信，“哪里都有宏观世界与微观世界、大尺度世界和小尺度世界，后者（微观、小尺度）跟前者同等重要，往往还比前者更重要些”。他敦促其同事关注大规模大气现象与“地球的有机和无机外壳”之间的“相互作用”，即die Wechselwirkung。 [77] 我们可以把这看作哈布斯堡科学家面对“他们所做的不过是毫无意义的苦差”这类指控时的自我辩护，这种指控日后会一直困扰他们，如今也在困扰我们。
动力气候学将修斯的原则（自然“可以由人类来衡量，但不能根据人类尺度来衡量”）付诸实践，区分了气候过程的多个尺度，并根据每个尺度设计合适的观察与分析方法。修斯呼吁人们跨时空思考，因为他暗自区分了“生活”尺度与“绝对”尺度。在这方面，动力气候学综合大小尺度的雄心壮志，与中欧思想的另一个传统，即现象学，产生了共鸣。现象学在20世纪初由埃德蒙德·胡塞尔（Edmund Husserl）、扬·帕托卡卡（Jan Patočka）和路德维希·兰德格雷贝（Ludwig Landgrebe）提出，他们都出生于哈布斯堡君主国。这些哲学家比较了“自我扩展”的经验、人类“工作”的经验和地球“绝对”领域的经验（即我们赖以生存的全球脉络）。 [78] 因此，将哈布斯堡气候学的历史说成兰德格雷贝口中的“世界视野转变史”似乎很恰当。 [79] 本书从胡塞尔的思想当中借鉴了目标，即重建“物理学知识与我们对‘周遭生活世界’中事物的本质的直观联系”。 [80] 本书接受了现象学对科学史学家提出的挑战，试图将传承下来的科学知识重新嵌入它起源的现实脉络。
但尺度缩放比现象学家所以为的要更不确定、更不完善。即使是自然科学，在实践中也无法获得“绝对”的测量尺度。每一次测量都取决于一个标准单位的约定定义，以及它实际测量示例现象的规范。这些标准源于社会惯例，最近有研究表明，很多类似的惯例背后都发生过争论。 [81] 值得注意的是，当代英语中没有动词可以表示产生测量标准的协商过程。作为动词使用的“commensurate”似乎在19世纪就已经被淘汰，当时的协商工作显然由专家委员会全权负责。术语“scaling”则补上了这个空白，提醒我们存在调和测量世界的不同方式的工作。我们会看到，这种工作不仅是认知性的，而且可能挑战身体的局限性，考验社会关系，并让从事这项工作的人受到相互冲突的欲望的诱惑。
本书第一部分题为“多样中的统一”，主要分析帝国意识形态和帝国境内的环境科学机构的协同发展。资料来源包括国家机构档案和专门的知识汇编，例如百科全书式的《奥匈帝国图文集》，也称《皇储集》（ Kronprinzenwerk ）。第一章《哈布斯堡王朝与自然收藏品》全面而深入地研究了王朝内气候知识的产生，说明了长期收集、保存王朝领土内自然与生物多样性证据和数据的动机。第二章《奥地利理念》回顾了长期以来的辩论，即哈布斯堡君主国晚期是否还有意识形态基础。第二章提请读者注意新提出的作为帝国合法性来源的空间特征，及其所依据的实证研究项目，它们对人文科学和自然科学都有影响。第三章《帝国-王国科学家》介绍了帝国-王国科学家形象，他们像汉恩一样是熟知君主国全境的专家。第四章《双重任务》描绘了19世纪40年代和50年代，一个横跨帝国的地球物理观测网络，以及一个位于维也纳的中央气象观测站的建设过程。该中央气象观测站肩负双重职责，它既服务于地方知识，也支持普遍规律。
本书第二部分的主题为“帝国的尺度”，集中讨论了哈布斯堡科学家所面临的尺度问题，以及他们为应对这些问题而开发的表现技术和方法。第五章《帝国的地貌》追溯了制图和绘画的兴起，它们是为综合概述君主国情况而兴起的。第六章《发明气候志》介绍了19世纪的一种文学体裁，这种体裁旨在向不同知识背景的读者解释大气数据的意义。第七章《局部差异的力量》追溯了一则隐喻的扩散，它将哈布斯堡的意识形态与大气物理学联系起来。第八章《全球扰动》介绍了汉恩及其同事的物理-数学气候学描述，这都是他们实践尺度缩放的成果。
本书第三部分的主题为“尺度缩放”，依据科学家未发表的信件和日记，重建尺度缩放工作的社会层面和私人层面。在19世纪70年代和80年代的奥地利新闻界和议会中，有关森林砍伐和沼泽排水的气候后果，人们爆发过激烈争论。第九章《森林-气候问题》展示帝国-王国科学家如何介入辩论，重新确定森林-气候问题的尺度，可见尺度缩放也是一个社会过程。第十章《植物档案》将植物看作时间尺度的工具，梳理植物学成为气候史知识重要来源的过程。最后一章《欲望的风景》转向了尺度缩放的私人层面，比较了科学家的私下叙述和公开资料，探讨了帝国-王国科学家在重新定位远近感受时的情感体验。结语部分总结了哈布斯堡气候学留给20世纪中欧各国的遗产，以及它对当前气候危机的参考价值。
[1] 为研究方便而假设的一团空气，其在热力学上完全隔绝于周围空气，可将任何大气动力学和热力学性质加诸其上。——译者注（如无特殊说明，本书脚注均为译者注）
[2] 德国著名科学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹在一次轰动的演讲中也大胆地做出了相同解释，但汉恩在奥地利气象学会学报上发表的论证才让这一说法大获成功。Wilhelm von Bezold,“Noch ein Wort zur Entwicklungsgeschichte der Ansichten über den Ursprung des Föhn,” Meteorologische Zeitschrift 3(1886): 85–87, on 86.
[3] 第八章的结论部分会讨论动力气候学的定义与谱系之争。
[4] 1867年以后，奥匈帝国联合体的合法称谓是“k. und k.”，该称谓强调弗兰茨·约瑟夫既是奥地利皇帝，也是匈牙利国王，“k. k.”仅指内莱塔尼亚（奥地利地区）。为方便行文与发音，我在文中使用“帝国-王国”，不区分上述含义。
[5] Hann, Diary C, 85, JH.
[6] Yi-Fu Tuan, Cosmos & Hearth: A Cosmopolite’s Viewpoint (Minneapolis:University of Minnesota Press, 1996).可对比19世纪地理学家卡尔·里特尔对思乡之情的解释，我们将在第十一章对此进行讨论。
[7] 有关尺度互动（scale interaction）的介绍，参见Günter Blöschl, Hans Thybo, and Hubert Savenije, A Voyage through Scales: The Earth System in Space and Time (Baden bei Wien: Lammerhuber, 2015)。
[8] 皮特曼等人指出，决定气候变化影响的诸多因素“与政策制定者、影响、适应等空间尺度有关”，它们都未被全球气候模型纳入考虑范围。Pitman et al.,“Regionalizing Global Climate Models,” International Journal of Climatology 32 (2012): 321–37.
[9] Peter Cebon et al., eds., Views from the Alps: Regional Perspectives on Climate Change (Cambridge, MA: MIT Press, 1998).
[10] Cleveland Abbe, review of Hann’s Handbuch der Klimatologie , 3rd ed., Science 34 (1911): 155–56, on 155.
[11] Hew C. Davies,“Vienna and the Founding of Dynamical Meteorology,”in Die Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik, 1851–2001 , ed. Christa Hammerl et al., 301–12 (Graz: Leykam, 2001), 310.
[12] Hans Schreiber,“Die Wichtigkeit des Sammelns volksthümlicher Pflanzennamen,” Zeitschrift für österreichische Volkskunde 1 (1895): 36–43,on 43.所有翻译均出自我本人，除非另有说明。
[13] Matthew Mulcahy, Hurricanes and Society in the British Greater Caribbean, 1624–1783 (Baltimore: Johns Hopkins University Press, 2008); David Blackbourn, The Conquest of Nature: Water, Landscape, and the Making of Modern Germany (New York: Norton, 2007); Charles Walker, Shaky Colonialism: The 1746 Earthquake-Tsunami in Lima, Peru, and Its Long Aftermath (Durham, NC: Duke University Press, 2008).
[14] Richard Grove, Green Imperialism: Colonial Expansion, Tropical Island Edens and the Origins of Environmentalism (Cambridge: Cambridge University Press, 1995); Tom Griffiths and Libby Robin, eds., Ecology and Empire: Environmental History of Settler Societies (Seattle: University of Washington Press, 1997); Peder Anker, Imperial Ecology: Environmental Order in the British Empire , 1895–1945 (Cambridge, MA: Harvard University Press, 2001); Michael Osborne,“Acclimatizing the World: A History of the Paradigmatic Colonial Science,” Osiris 15 (2000): 135–51.
[15] Basalla,“The Spread of Western Science,” Science 156 (1967): 611–22.
[16] Kapil Raj, Relocating Modern Science: Circulation and the Construction of Knowledge in South Asia and Europe , 1650–1900 (Basingstoke and New York:Palgrave Macmillan, 2007); Simon Schaffer et al., eds., The Brokered World: Go-Betweens and Global Intelligence, 1770–1820 (Sagamore Beach, MA: Science History Publications, 2009); Londa Schiebinger and Claudia Swan,eds., Colonial Botany: Science, Commerce, and Politics in the Early Modern World (Philadelphia: University of Pennsylvania Press, 2005), chapters 5–9.
[17] Robert E. Kohler, All Creatures: Naturalists, Collectors, and Biodiversity, 1850–1950 (Princeton, NJ: Princeton University Press, 2006), chapter 1.有关大洋洲气候科学与定居型殖民主义的问题，参见James Beattie et al.,eds., Climate, Science, and Colonization: Histories from Australia and New Zealand (New York: Palgrave, 2014)。
[18] Grove, Green Imperialism; Helen Tilley, Africa as a Living Laboratory: Empire, Development, and the Problem of Scientific Knowledge (Chicago:University of Chicago Press, 2011). See too Libby Robin,“Ecology, a Science of Empire,”in Griffiths and Robin, Ecology and Empire , 63–75; Paul S.Sutter,“Nature’s Agents or Agents of Empire? Entomological Workers and Environmental Change during the Construction of the Panama Canal,” Isis 98(2007): 724–54.
[19] Griffiths and Robin, Ecology and Empire ; Anker, Imperial Ecology ; Denis E. Cosgrove, Apollo’s Eye: A Cartographic Genealogy of the Earth in the Western Imagination (Baltimore: Johns Hopkins University Press, 2001).“行星意识”在玛丽·路易斯·普拉提的作品中有不同含义，参见Mary Louise Pratt’s Imperial Eyes: Studies in Travel Writing and Transculturation (London:Routledge, 1992)。
[20] Cf. Rohan Deb Roy, ed.,“Nonhuman Empires,”special section of Comparative Studies of South Asia, Africa and the Middle East 35 (2015):66–172.
[21] Dr. Witte,“Über die Möglichkeit, das Klima zu beeinflussen,” Medicinische Blätter, Wochenschrift für die gesamte Heilkunde 31 (1908): 1–2, on 1.
[22] 有关古气候学的发展，请参考：John Imbrie and Katherine Palmer Imbrie, Ice Ages: Solving the Mystery (Cambridge, MA: Harvard University Press,1979)。
[23] Alexander von Humboldt, Cosmos , trans. E. C. Otte (New York, 1858), 1:317.
[24] Robert Marc Friedman, Appropriating the Weather: Vilhelm Bjerknes and the Construction of a Modern Meteorology (Ithaca, NY: Cornell University Press,1989); Katharine Anderson, Predicting the Weather: Victorians and the Science of Meteorology (Chicago: University of Chicago Press, 2005); Lorraine Daston,“The Empire of Observation, 1600–1800,”in Histories of Scientifc Observation , ed. Daston and Elizabeth Lunbeck (Chicago: University of Chicago Press, 2011), Michael Reidy, Ocean Science and Her Majesty’s Navy (Chicago: University of Chicago Press, 2008). 在欧洲与北美洲之外的其他地方，人们对气候的理解没有明显的区别，人类学家发现有些地方定义气候时，不会在“生物物理”与“社会世界”之间做“绝对区分”，参见：Julie Cruikshank, Do Glaciers Listen? Local Knowledge, Colonial Encounters, and Social Imagination (Vancouver: UBC Press, 2005), 258。
[25] Anton Kerner, Das Pflanzenleben der Donauländer (Innsbruck: Wagner,1863), 3; Albrecht Penck,“Das Klima Europas während der Eiszeit,” Naturwissenschaftliche Wochenschrift 20 (1905): 593–97, on 594.
[26] 关于农业的气候知识，请参考：Benjamin Cohen, Notes from the Ground: Science, Soil, and Society in the American Countryside (New Haven, CT: Yale,2009); Denise Phillips and Sharon Kingsland, eds., New Perspectives on the History of Life Sciences and Agriculture (New York: Springer, 2015); Fredrik Jonsson, Enlightenment’s Frontier: The Scottish Highlands and the Origins of Environmentalism (New Haven, CT: Yale University Press, 2013); David Moon, The Plough That Broke the Steppes: Agriculture and Environment on Russia’s Grasslands , 1700–1914 (Oxford: Oxford University Press, 2013)。
[27] 这就是Gisela Kutzbach在 The Thermal Theory of Cyclones: A History of Mete orological Thought in the Nineteenth Century (Boston: American Meteorological Society, 1979)中所谈到的气候第三维度的发现。此外，关于气候学在自然科学与人文科学当中的地位，可参见：Deborah Coen, Climate Change and the Quest for Understanding (New York: Social Science Research Council, January 2018 )。
[28] Frank Trentmann, Free Trade Nation: Commerce, Consumption, and Civil Society in Modern Britain (Oxford: Oxford University Press, 2008), 155.
[29] James R. Fleming, Historical Perspectives on Climate Change (Oxford:Oxford University Press, 1998), chapter 1. 不过18世纪的定居型殖民主义者相信他们能“改善”气候，参见：Anya Zilberstein, A Temperate Empire: Making Climate Change in Early America (Oxford: Oxford University Press,2016)。
[30] Lisbet Koerner, Linnaeus: Nature and Nation (Cambridge, MA: Harvard University Press, 1999); Suman Seth, Difference and Disease: Medicine, Locality, and Race in the Eighteenth Century (Cambridge: Cambridge University Press, forthcoming).
[31] Eric Jennings, Curing the Colonizers: Hydrotherapy, Climatology, and French Colonial Spas (Durham, NC: Duke University Press, 2006).
[32] Spencer Weart, Discovery of Global Warming (Cambridge, MA: Harvard University Press, 2009), 10.
[33] Mark Carey,“Inventing Caribbean Climates: How Science, Medicine, and Tourism Changed Tropical Weather from Deadly to Healthy,” Osiris 26, no. 1, Klima (2011): 129–41.
[34] Alexander Supan, Statistik der unteren Luftströmungen (Leipzig: Duncker &Humblot, 1881), 1.
[35] Napier Shaw,“Address of the President to the Mathematical and Physical Section of the BAAS,” Science 28 (1908): 457–71, on 463, 464.至于约翰·赫肖早先对英国气象学盲目经验主义的批评，可参见：Vladimir Janković,“Ideological Crests versus Empirical Troughs: John Herschel’s and William Radcliffe Birt’s Research on Atmospheric Waves, 1843–50,” BJHS 31, no. 1(March 1998): 21–40。
[36] 1914年前大英帝国气象标准化失败，可参见：Martin Mahony,“For an Empire of‘All Types of Climate’: Meteorology as an Imperial Science,” Journal of Historical Geography 51 (2016): 29–39。英国气象学集中化问题，可参见：Simon Naylor,“Nationalizing Provincial Weather: Meteorology in Nineteenth-Century Cornwall,” BJHS 39 (2006): 407–33。
[37] Cited by Jim Endersby, Imperial Nature: Joseph Hooker and the Practices of Victorian Science (Chicago: University of Chicago Press, 2008), 155. 还可参见Christophe Bonneuil,“The Manufacture of Species: Kew Gardens, the Empire and the Standardisation of Taxonomic Practices in Late 19th century Botany,”in Instruments, Travel and Science: Itineraries of Precision from the 17th to the 20th Century , ed. M.-N. Bourguet, C. Licoppe, and O. Sibum, 189–215 (London:Routledge, 2002); Richard Drayton, Nature’s Government: Science, Imperial Britain and the“Improvement”of the World (New Haven, CT: Yale University Press, 2000); Bruno Latour, Science in Action: How to Follow Scientists and Engineers through Society (Cambridge, MA: Harvard University Press, 1987),chapter 6。
[38] 这是我2013年在哥伦比亚大学组织的一次会议的主题，我很感谢与会者分享他们的研究和见解；引文出自Marina Mogilner的演讲。
[39] James Scott, Seeing Like a State: How Certain Schemes to Improve the Human Condition Have Failed (New Haven, CT: Yale University Press, 1998); Karen Barkey, Empire of Difference: The Ottomans in Comparative Perspective (Cambridge: Cambridge University Press, 2008); Tilley, Africa as a Living Laboratory , 21, 130.
[40] J. B. Harley, The New Nature of Maps: Essays in the History of Cartography (Baltimore: Johns Hopkins University Press, 2001); David Harmon, In Light of Our Differences: How Diversity in Nature and Culture Makes Us Human (Washington, DC: Smithsonian, 2002).
[41] Pieter Judson, The Habsburg Empire: A New History (Cambridge, MA:Harvard University Press, 2016).
[42] 引自Werner Telesko, Kulturraum Österreich: Die Identität der Regionen in der bildenden Kunst des 19. Jahrhunderts (Vienna: Böhlau, 2008), 15。
[43] 有关哈布斯堡的科学与民族主义的研究，可参见：Tatjana Buklijas and Emese Lafferton, introduction to the special section on“Science, Medicine and Nationalism in the Habsburg Empire from the 1840s to 1918,” SHPBBS 38 (2007): 679–86; Mitchell Ash and Jan Surman, eds., The Nationalization of Scientific Knowledge in the Habsburg Empire, 1848–1918 (New York:Palgrave, 2012), Jan Surman, Biography of Habsburg Universities, 1848–1918 (West Lafayette, IN: Purdue University Press, forthcoming)。
[44] Schreiber,“Wichtigkeit des Sammelns,”41.
[45] Julius Hann,“Die Temperatur-Abnahme mit der Höhe als eine Function der Windesrichtung,” Wiener Berichte II 57 (1868) 740–65, on 749.
[46] Ursula K. Heise, Imagining Extinction: The Cultural Meanings of Endangered Species (Chicago: University of Chicago Press, 2016), 50.
[47] Friedrich Kenner,“Karl Kreil, eine biographische Skizze,” Österreichische Wochenschrift 1 (1863): 289–366, on 360–61.
[48] 但下面这些作品提供了发人深省的反例：James Bergman,“Climates on the Move: Climatology and the Problem of Economic and Environmental Stability in the Career of C. W. Thornthwaite, 1933–1963”(PhD diss., Harvard University,2014); Jamie Pietruska,“US Weather Bureau Chief Willis Moore and the Reimagination of Uncertainty in Long-Range Forecasting,” Environment and History 17 (2011): 79–105。
[49] Nailya Tagirova,“Mapping the Empire’s Economic Regions from the Nineteenth to the Early Twentieth Century,”in Russian Empire: Space, People, Power, 1700–1930 , ed. Jane Burbank et al., 125–38 (Bloomington: Indiana University Press, 2007). 也可参见Marina Loskutova,“Mapping Regions, Understanding Diversity: Russian Economists Confront Natural Scientists, ca. 1880s–1910s,”Encounters of Sea and Land (6th ESEH conference), Turku, 1 June 2011。
[50] Henry Francis Blanford, A Practical Guide to the Climates and Weather of India, Ceylon and Burmah (London: Macmillan, 1889), 95.
[51] Anderson, Predicting the Weather , chapter 6. Mahony,“Empire of All Types of Climate”表明英国人直到“一战”后，殖民地民族主义发展到高潮，才开始支持区域化气候学。
[52] Wladimir Köppen,“Die gegenwärtige Lage und die neueren Fortschritte der Klimatologie,” Geographische Zeitschrift 1 (1895): 613–28. Cf. A. Kh.Khrgian, Meteorology: A Historical Survey , ed. Kh. P. Pogosyan (Jerusalem:Israel Program for Scientific Translations, 1970), vol. 1. On the imperial logic of Russian science, see Gordin, A Well-Ordered Thing: Dmitrii Mendeleev and the Shadow of the Periodic Table (New York: Basic, 2004).
[53] Quoted in Ellsworth Huntington, review of Voeikov’s Le Turkestan Russe, Bulletin of the American Geographical Society 47 (1915): 708. Cf. Voeikov,“De l’influence de l’homme sur la terre,”pt. 2, Annales de Géographie 10(1901): 193–215, esp. 193–95.
[54] Moon, The Plough That Broke the Steppes .
[55] Catherine Evtuhov, Portrait of a Russian Province: Economy, Society and Civilization in Nineteenth-Century Nizhnii Novgorod (Pittsburgh: University of Pittsburgh Press, 2011), 160; Khrgian, Meteorology , chapter 16; Olga Elina,“Between Local Practices and Global Knowledge: Public Initiatives in the Development of Agricultural Science in Russia in the 19th Century and Early 20th Century,” Centaurus 56 (2014): 305–29.
[56] Lorin Blodget, Climatology of the United States (Philadelphia: J. B. Lippincott and Co., 1857), 25.
[57] Ibid., 208–9.
[58] 有关联邦政府忽视气候学与地震学的论述，参见：Deborah R. Coen, The Earthquake Observers: Disaster Science from Lisbon to Richter (Chicago:University of Chicago Press, 2013), chapter 9。
[59] Rajmund Przybylak et al., eds., The Polish Climate in the European Context: An Historical Overview (Dordrecht: Springer, 2010); Simron Jit Singh et al., eds., Long Term Socio-Ecological Research: Studies in Society-Nature Interactions across Spatial and Temporal Scales (Dordrecht: Springer, 2013); Lajos Rácz, The Steppe to Europe: An Environmental History of Hungary in the Traditional Age (Cambridge: White Horse Press, 2013).
[60] 引自Eva Wiedemann, Adalbert Stifters Kosmos: Physische und experimentelle Weltbeschreibung in Adalbert Stifters Roman Der Nachsommer (Frankfurt am Main: Lang, 2009), 685。
[61] 普鲁士主导推动成立的联盟，联盟在1834年时拥有18个德意志邦国。奥地利帝国不在其中，因为奥地利帝国采取高度自我保护的工业政策，奥地利的外交大臣梅特涅也反对奥地利加入。
[62] Komlosy, Grenze und ungleiche regionale Entwicklung: Binnenmarkt und Migration in der Habsburgermonarchie (Vienna: Promedia, 2003); David F.Good, The Economic Rise of the Habsburg Empire, 1750–1914 (Berkeley:University of California Press, 1984).
[63] E.g., on Bosnia, Voeikov,“De l’influence de l’homme,”202.
[64] Julius Hann, Die Vertheilung des Luftdruckes über Mittel-und Süd-Europa (Vienna: Hölzel, 1887), 5.
[65] Der Kaiserstaat Oesterreich unter der Regierung Kaiser Franz I , vol. 2(Stuttgart: Hallberger, 1841), 263.
[66] 我非常感谢Andrea Westermann和Nils Güttler对定义尺度缩放的帮助。下列对尺度的讨论尤其有用：Jacques Revel, ed., Jeux d’échelles: La micro analyse à l’expérience (Paris: Gallimard, 1996); Francesca Trivellato,“Is There a Future for Italian Microhistory in the Age of Global History?,” California Italian Studies 2 (2011): 1–26; Wendy Espeland and Mitchell L.Stevens.“Commensuration as a Social Process,” Annual Review of Sociology 24 (1998): 313–43; Nicholas B. King,“Scale Politics of Emerging Diseases,” Osiris , 2nd ser., 19 (2004): 62–76; Dipesh Chakrabarty,“The Climate of History: Four Theses,” Critical Inquiry 35 (2009): 197–222; Julia Adeney Thomas,“History and Biology in the Anthropocene: Problems of Scale,Problems of Value,” AHR 119 (December 2014): 1587–607。
[67] John Tresch,“Cosmologies Materialized: History of Science and History of Ideas,”in Rethinking Modern European Intellectual History , ed. Darrin M.McMahon and Samuel Moyn, 153–72, (Oxford: Oxford University Press,2014), 162.
[68] Benedict Anderson, Imagined Communities (London: Verso, 1991), chapter 2.
[69] Richard White, Railroaded: The Transcontinentals and the Making of Modern America (New York: London, 2011), chapter 4.
[70] Jürgen Osterhammel, The Transformation of the World: A Global History of the Nineteenth Century , trans. Patrick Camiller (Princeton, NJ: Princeton University Press, 2014), 573.
[71] Jennifer Raab, Frederic Church: The Art and Science of Detail (New Haven,CT: Yale University Press, 2015).
[72] Anna Henchman, The Starry Sky Within: Astronomy and the Reach of the Mind in Victorian Literature (Oxford: Oxford University Press, 2014), 3. 还可参见Adelene Buckland, Novel Science: Fiction and the Invention of Nineteenth Century Geology (Chicago: University of Chicago Press, 2013)。
[73] Jesse Oak Taylor, The Sky of Our Manufacture: The London Fog in British Fiction from Dickens to Woolf (Charlottesville: University of Virginia Press,2016), 11.
[74] Allen MacDuffie, Victorian Literature, Energy, and the Ecological Imagination (Cambridge: Cambridge University Press, 2014), esp. 79–80.
[75] Preface to Živa 1 (1853), iv.
[76] Eduard Suess, Das Antlitz der Erde , vol. 1, 2nd ed. (Vienna: Tempsky, 1892),25. Quoted and translated in A. M. Celâl Şengör,“Eduard Suess and Global Tectonics: An Illustrated ‘Short Guide,’” Austrian Journal of Earth Sciences 107 (2014): 6–82, on 30.
[77] Karl Kreil, Die Klimatologie von Böhmen (Vienna: Gerold’s Sohn, 1865), 2–3.
[78] E.g., Jan Patočka, Body, Community, Language, World , trans. Erazim Kohák(Chicago: Open Court, 1998), 54–56. Michael Gubser在他对中欧现象学政治影响的分析中，强调了这些有关距离和邻近性的隐喻：European phenomenology in The Far Reaches: Phenomenology, Ethics, and Social Renewal in Central Europe (Stanford, CA: Stanford University Press, 2014)。
[79] Ludwig Landgrebe, The Phenomenology of Edmund Husserl , ed. Donn Welton (Ithaca, NY: Cornell University Press, 1981), 191.
[80] David Woodruff Smith, Husserl , 2nd ed. (New York: Routledge, 2013), 329.
[81] Simon Schaffer,“Late Victorian Metrology and Its Instrumentation: A Manufactory of Ohms,”in Invisible Connections: Instruments, Institutions, and Science , ed. R. Bud and S. E. Cozzans, 23–56 (Bellingham: SPIE Press,1991); Ken Alder, The Measure of All Things: The Seven-Year Odyssey and Hidden Error That Transformed the World (New York: Free Press, 2002).